CN108117750B - 防电弧阻燃混合物及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防电弧阻燃混合物及其制作方法，包括聚酰亚胺、芳纶和变性腈纶；所述芳纶为间位芳纶、对位芳纶或两者的混合物；聚酰亚胺、芳纶和变性腈纶占三种材料质量总和的百分比分别为，聚酰亚胺：2％～40％；芳纶：10～60％；变性腈纶：20～70％。混合物的存在形式为纤维混合物、纱线、织物、无纺布或者服装中的一种或者其任意组合。其采用ASTM D6413‑1999进行垂直燃烧测试，续燃时间低于2秒，损毁长度不超过6英寸。

Description

防电弧阻燃混合物及其制作方法

技术领域

本发明涉及化工、电力或其他有防火或防电弧需求的劳动防护领域，特别是涉及一种适用于提供高电弧值防护能力的阻燃混合物。

背景技术

人类活动已经离不开电力，电力深刻地改变着人类的生活。电力给人类带来便利生活的同时也带来触电、电弧等危害。特别是电弧事故，发生突然，危害巨大，局部高温可高达20000摄氏度，作为电极的金属瞬间被熔融并崩裂到空气中，形成局部的爆炸效应。如果工作人员不幸在该爆炸效应的区域内，在极短的瞬间内造成电弧烧伤，甚至是死亡。由于电弧的突然性和瞬时性，作业人员不可能在发生电弧后才去穿戴防电弧的服装或其他装具，应该在平时工作时就穿着具备一定防护电弧能力的工装或防护装具。作为防护人类最大器官皮肤的服装，其防电弧性能主要由构成服装的织物来提供，织物的防电弧性能主要由构成织物的纱线来保证，纱线的性能又由构成纱线的纤维种类和配比来保证。

随着近年来对电弧现象和电弧危害的深入认识和研究，发现阻燃织物做的服装可以防止或减轻电弧对人体的伤害，通过人造电弧来测试织物的防电弧能力，发现电弧的防护机理与阻燃防护的机理不尽相同，防电弧能力与阻燃能力不存在线性相关关系。在已知的防电弧织物中，还没有一种纺织材料具备绝对的防电弧优势，将不同纤维按照一定比率进行混纺，往往能获得更好的电弧值。芳纶20％～50％，变性腈纶50～80％、防静电纤维2％～5％的产品是现有高电弧值织物的典型代表。

芳纶，即为芳族聚酰胺纤维。分为1-3位间位芳族聚酰胺和1-4位对位芳族聚酰胺。1-3位间位芳族聚酰胺被称为间位芳纶，国内叫做1313；1-4位对位芳族聚酰胺被称作对位芳纶，国内叫做1414。两者均具有一定耐酸耐碱性，相对而言耐碱性更好一些。芳纶在400摄氏度左右出现热分解，正常工作温度为220度以下。纯芳纶的阻燃性一般，极限氧指数为28，即在氧气不超过28％的空气中不接触外来火源下不能维持燃烧。由于芳纶炭化后仍能保持60％左右强度，在消防和工业热防护领域得到广泛应用。特别是对位芳纶，初始的断裂强度很高，燃烧炭化后残留的强度仍然很高，热收缩率低，在织物中能起到热稳定骨架的作用。间位芳纶断裂强度3.5～6.0cN/dtex,对位芳纶断裂强度15～22cN/dtex。在芳族聚酰胺纤维家族中还存在一种在聚合阶段让间位和对位两种聚合结构共存，并引入砜基，让纤维的耐温性、染色性和吸湿性能有所改变的芳砜纶纤维，纤维的总体属性趋近于间位芳纶，在电弧领域可以相互替代。

变性腈纶是在丙烯腈为主体的单体中，加入偏氯乙烯、氯乙烯或两者均有的单体进行共聚反应，生成的聚合物内丙烯腈单体含量在35％～85％范围内，用丙酮或二甲基亚砜等有机溶剂溶解纺丝获得的纤维。为进一步增加其阻燃性，在纺丝前加入成分为氧化锑、四氧化二锑、五氧化二锑、氢氧化铝的一种或两种，或两种以上的超细粉末，占纤维重量比2.5％以上的为佳，占纤维重量比8.0％以上的为更佳。该纤维没有明显的熔点，160摄氏度后缓慢软化收缩，260摄氏度时能自由流动，与氧气接触后炭化。变性腈纶的极限氧指数可以达到32以上，没有外来火源接触下，在氧气不超过32％的空气中可以自动熄灭。由于变性腈纶的成本相对低廉，染色容易，在热防护领域的利用相当普遍。

防静电纤维可以是金属纤维，或者是在涤纶基或尼龙基之上掺入可以导电的炭火金属氧化物粉末，让纤维具备一定导电性，与其他纤维混纺，或交织在织物内让织物具备防静电性能，降低织物的带静电荷量，提高静电荷的耗散速度。

专利申请号为CN201510114060.0公布了一种解决方案，其中有以下的表述：

“一种永久阻燃的防暴燃防电弧面料，其特征在于其原料及其重量％为：本质阻燃纤维20-85％、耐高温尺寸稳定性纤维5-30％、天然纤维或再生纤维素纤维8-40％、尼龙纤维小于10％和抗静电纤维1-3％。

2.根据权利要求1所述的永久阻燃的防暴燃防电弧面料，其特征在于所述的本质阻燃纤维为聚间苯二甲酰胺二胺纤维、阻燃粘胶纤维和阻燃改性腈纶纤维中的一种或以上的并且按任意重量％比相混合的混合纤维。

3.根据权利要求1所述的永久阻燃的防暴燃防电弧面料，其特征在于所述的耐高温尺寸稳定性纤维为在260℃下维持5min时的热收缩率小于3％的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和/或聚酰亚胺纤维。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的天然纤维为植物纤维和/或动物纤维；所述的再生纤维素纤维为粘胶纤维、竹纤维、莫代尔纤维、甲壳素纤维、莱赛尔纤维和天丝中的任意一种或以上的并且按任意重量％比相混合的混合纤维。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的植物纤维为棉纤维，所述的动物纤维为羊毛纤维。”

专利申请号为CN201510114060.0的技术方案中包含本质阻燃纤维、耐高温尺寸稳定纤维、天线纤维或再生纤维素纤维、尼龙后抗静电纤维。基本上除后处理阻燃以外可使用的纤维元素网络了进去，没有说明纤维之间存在的关系和主要的作用，在实施例中也没有公开相关的研究数据。并替换一些概念。比如聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、聚酰亚胺纤维归入耐高温尺寸稳定纤维，其实两者都是本质阻燃纤维，单独从耐高温而言，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，也就是对位芳纶，与间位芳纶相类似在400摄氏度后开始分解，与间位芳纶并没有大不同，而聚酰亚胺开始热分解的温度高达567摄氏度。文献所述的本质阻燃纤维为聚间苯二甲酰胺二胺纤维、阻燃粘胶纤维和阻燃改性腈纶纤维中的一种或以上的并且按任意重量％比相混合的混合纤维。阻燃粘胶有有机磷系阻燃粘胶、无机硅阻燃粘胶、硅氮系阻燃粘胶、重金属氧化物阻燃粘胶等种类、基材有一般粘胶、莫代尔、莱赛尔等。阻燃改性腈纶的组成方式也多种多样，阻燃机理和阻燃性也大不相同。这两种纤维跟间位芳纶在物性、阻燃性、耐化学性等相差甚远，将三者归入一类任意组合，体现出很大的随意性。比如本质阻燃纤维选间位芳纶35％，耐高温尺寸稳定性纤维选择聚酰亚胺20％，天然纤维选择棉(也是纤维素纤维)38％，尼龙5％，防静电纤维2％，完全符合本文献的要求，很不幸，这是一个完全不具备阻燃性的配方，更谈不上防电弧。不阻燃的棉的含量超过20％，如果不加入气相阻燃的变性腈纶或类似的替代物，混合体本身不具备阻燃性，这在业界已经成为公知的常识。

发明内容

本发明要解决的技术问题是通过其他纤维的加入，通过多种配比的研究，得到电弧值更高的纤维混纺体系，用于电弧防护。

本发明提供的具体技术方案如下：

一种防电弧阻燃混合物，包括聚酰亚胺、芳纶和变性腈纶；所述芳纶为间位芳纶、对位芳纶或两者的混合物；聚酰亚胺、芳纶和变性腈纶占三种材料质量总和的百分比分别为，聚酰亚胺：2％～40％；芳纶：10～60％；变性腈纶：20～70％。

本发明所述的防电弧阻燃混合物，其中，所述混合物的存在形式为纤维混合物、纱线、织物、无纺布或者服装中的一种或者其任意组合。

本发明所述的防电弧阻燃混合物，其中，采用ASTM D6413-1999进行垂直燃烧测试，续燃时间低于2秒，损毁长度不超过6英寸。

本发明所述的防电弧阻燃混合物，其中，聚酰亚胺、芳纶和变性腈纶占三种材料质量总和的百分比分别为，聚酰亚胺：15％～40％；芳纶：30～60％；变性腈纶：20～55％。

本发明所述的防电弧阻燃混合物，其中，聚酰亚胺、芳纶和变性腈纶占三种材料质量总和的百分比分别为，聚酰亚胺：15％～20％；芳纶：30～60％；变性腈纶：50～55％。

本发明所述的防电弧阻燃混合物，其中，还有防静电组分，防静电组分占聚酰亚胺、芳纶、变性腈纶三者的质量总和的1％～5％。

本发明所述的防电弧阻燃混合物，其中,变性腈纶不低于20％，可以加入不高于20％的纤维素纤维以改善防电弧阻燃混合物的舒适性。

一种防电弧阻燃混合物的制作方法，其中，采用多种纤维分别开松、分组梳条、分组搭条的多重混合工艺，到粗纱为止总搭条数不低于6000根。

本发明所述的防电弧阻燃混合物的制作方法，其中，先将聚酰亚胺和变性腈纶开松，并按比例均匀混合后，再与相应比例的已经开松好的防静电纤维均匀混合，记为A；

然后将间位芳纶和对位芳纶开松后按比例均匀混合，记为B；

然后将A或B分别用梳棉机制条，A、B纤维条每米克重的中心值和管理范围控制相同；再将A、B纤维条按照比例进行并条和梳条，2道电子式自调匀整，制成粗纱为止的搭条根数达到6000以上。

本发明所述的防电弧阻燃混合物的制作方法，其中，先将聚酰亚胺、变性腈纶和防静电纤维开松并相应比例均匀混合，记为A；

然后将间位芳纶和对位芳纶开松后相应比例均匀混合，记为B；

然后将A或B分别用梳棉机制条，按照整数搭条的原则设定A、B条的中心每米克重的中心值和管理范围控制相同，最终保证各纤维的比例进行并条和梳条，2道电子式自调匀整，制成粗纱为止的搭条根数达到6000以上。

一种防电弧阻燃混合物的制作方法，其中，按照比例将聚酰亚胺、变性腈纶进行开松，再与开松好的防静电纤维均匀混合，记为A；

然后将间位芳纶和对位芳纶开松后按比例均匀混合，记为B；

再将A与B按比例均匀混合，梳理成网并自调匀整，按照经纬向85度角交叉反复重叠，根据需要进行针刺加工，用130摄氏度热辊，100kg每米的线压强，3辊同压，形成成品无纺布；

调整针刺条件和热压条件，得到不同风格的无纺布。

本发明在芳纶、变性腈纶为主体的混纺体系中加入聚酰亚胺纤维，通过不同比率的调配和测试得到了比原体系高得多的电弧防护值。

聚酰亚胺可以由均苯四甲酸酐与4,4'-二氨基对苯醚溶液缩聚成聚酰胺酸后纺丝和高温环化而得；也可以由二苯基甲酮-3,3',4,4'-四甲酸酐与甲苯二异氰酸酯及4,4'-二亚苯基甲烷二异氰酸酯进行溶液共缩聚后纺丝而得；纺丝可以采用干纺或湿纺两种工艺，工艺流程一般采用两步法，先将聚酰胺酸浓溶液纺丝成聚酰胺酸纤维，然后再经过亚胺化处理，得到需要的聚酰亚胺纤维。长春高琦的聚酰亚胺纤维采用的是湿纺法，连云港奥神采用的是干纺法，两种纺丝工艺各有千秋，产品的差异不大。聚酰亚胺纤维的阻燃性很高，极限氧指数可达38，即可以在氧气不超过38％的空气中实现离火自熄。该纤维的断裂强度4.0cN/dtex以上，断裂伸长15％以上，纺织性能优异；且耐热性极好，在300摄氏度的空气中100小时后，强度可以保持70％以上，热分解温度可以高达567摄氏度；该纤维同时具备耐低温的性能,在零下300摄氏度也能维持纤维的韧度，并能抵抗高能级的辐射照射，在航天航空领域有不可替代的作用；聚酰亚胺纤维的耐化学性能特别优秀，既耐强酸也耐强碱；在85摄氏度，60％质量浓度的硫酸溶液中浸泡，芳纶24小时后几乎没有纤维残留，而聚酰亚胺纤维仍能维持60％以上的强度；在烧碱溶液中进行同样实验，纤维的强度几乎不下降；难能可贵的是该纤维有接近羽绒的隔热性能，并具有一定的天然抗菌性能，对人体十分友好；但是该纤维原色为较深的金黄色，且无法染色，制造有色纤维的可选色区域必须覆盖原色的金黄色，很有局限性，且制造成本大概是间位芳纶的2倍，在普通织物的应用较少。

本发明将聚酰亚胺与芳纶、变性腈纶进行混合，必要时加入极少的防静电纤维或交织入防静电纤维的长丝或纱线，形成的织物，获得较高的防电弧性能，或维持相同防电弧性能而可以大幅度减轻织物的重量，改善穿着体感。通过芳纶的颜色和变性腈纶的染色进行调色，形成，虽不常见，但并不难看的独特色系，用于电弧防护产品的面料或填充物。

本发明的混合物在受到电弧冲击时，可以形成良好的梯队反应机制，构成各纤维之间相互协作的体系。电弧热让混合物加热到200摄氏度以上时，变性腈纶释放出阻燃烟气，并率先炭化成膜，与电弧的热浪形成反向对冲，保护其他纤维。随着阻燃烟气的增多，其中的盐酸蒸汽对芳纶纤维的强度造成破坏，但对聚酰亚胺的影响非常小，这样能保证混合物的炭化膜保持相当好的韧性，让炭化膜的隔热性能得到维持，让芳纶的防电弧性能得到进一步发挥，让混合物产生孔洞的时间延迟，让混合物中断裂强度最高的对位芳纶的防护能力主要体现在ATPV值上，传递到人体的热量峰值出现得更晚，超过斯托尔曲线的时间延迟，可以承受更大电弧热量的冲击。聚酰亚胺隔热性良好，让织物的热传导性能降低，有利于热防护。

ATPV值，arc thermal performance value，电弧热防护性能值。依据斯托尔曲线，照射到材料上、有50％的可能性使足够的热量穿透试样引起二度烧伤的能量值。电弧热防护性能值是用来反映材料电弧防护性能的指标之一，单位为cal/cm²。数值越大防电弧性能越好。

下面结合附图说明和具体实施例对本发明的防电弧阻燃混合物及其制作方法作进一步说明。

附图说明

图1为实施例1防电弧阻燃混合物制作中的搭条示意图。

具体实施方式

实施例1

一种防电弧阻燃混合物，由聚酰亚胺、间位芳纶、对位芳纶、变性腈纶和防静电纤维组成；聚酰亚胺、间位芳纶、对位芳纶、变性腈纶的质量总和记为A；聚酰亚胺、间位芳纶、对位芳纶和变性腈纶各占A的百分比分别为，聚酰亚胺：30％；间位芳纶：15％；对位芳纶：5％；变性腈纶：50％。防静电纤维占A的百分比为5％。

实施例2

一种防电弧阻燃混合物，由聚酰亚胺、间位芳纶、对位芳纶、变性腈纶和防静电长丝组成；聚酰亚胺、间位芳纶、对位芳纶、变性腈纶的质量总和记为A；聚酰亚胺、间位芳纶、对位芳纶和变性腈纶各占A的百分比分别为，聚酰亚胺：2％；间位芳纶：20％；对位芳纶：8％；变性腈纶：70％。防静电长丝占A的百分比为1％。

实施例3

一种防电弧阻燃混合物，由聚酰亚胺、间位芳纶、对位芳纶、变性腈纶和防静电长丝组成；聚酰亚胺、间位芳纶、对位芳纶、变性腈纶的质量总和记为A；聚酰亚胺、间位芳纶、对位芳纶和变性腈纶各占A的百分比分别为，聚酰亚胺：15％；间位芳纶：20％；对位芳纶：10％；变性腈纶：55％。防静电长丝占A的百分比为1％。

实施例4

一种防电弧阻燃混合物，由聚酰亚胺、对位芳纶、变性腈纶和防静电长丝组成；聚酰亚胺、对位芳纶、变性腈纶的质量总和记为A；聚酰亚胺、对位芳纶和变性腈纶各占A的百分比分别为，聚酰亚胺：40％；对位芳纶：10％；变性腈纶：50％。防静电长丝占A的百分比为1％。

实施例5

一种防电弧阻燃混合物，由聚酰亚胺、间位芳纶、对位芳纶、变性腈纶和防静电长丝组成；聚酰亚胺、间位芳纶、对位芳纶、变性腈纶的质量总和记为A；聚酰亚胺、间位芳纶、对位芳纶和变性腈纶各占A的百分比分别为，聚酰亚胺：20％；间位芳纶：50％；对位芳纶：10％；变性腈纶：20％。防静电长丝占A的百分比为1％。

实施例6

一种防电弧阻燃混合物，由聚酰亚胺、间位芳纶、对位芳纶、变性腈纶和防静电纤维组成；聚酰亚胺、间位芳纶、对位芳纶、变性腈纶的质量总和记为A；聚酰亚胺、间位芳纶、对位芳纶和变性腈纶各占A的百分比分别为，聚酰亚胺：20％；间位芳纶：50％；对位芳纶：10％；变性腈纶：20％。防静电纤维占A的百分比为5％。

为突出本发明的技术效果，还进行了以下对比例试验。

对比例1

一种防电弧阻燃混合物，由间位芳纶、对位芳纶、变性腈纶和防静电长丝组成；间位芳纶、对位芳纶、变性腈纶的质量总和记为A；间位芳纶、对位芳纶和变性腈纶各占A的百分比分别为，间位芳纶：35％；对位芳纶：10％；变性腈纶：55％。防静电长丝占A的百分比为1％。

对比例2

一种防电弧阻燃混合物，由间位芳纶、对位芳纶、变性腈纶和防静电长丝组成；间位芳纶、对位芳纶、变性腈纶的质量总和记为A；间位芳纶、对位芳纶和变性腈纶各占A的百分比分别为，间位芳纶：20％；对位芳纶：25％；变性腈纶：55％。防静电长丝占A的百分比为1％。

对比例3

一种防电弧阻燃混合物，由间位芳纶、对位芳纶、变性腈纶和防静电长丝组成；间位芳纶、对位芳纶、变性腈纶的质量总和记为A；间位芳纶、对位芳纶和变性腈纶各占A的百分比分别为，间位芳纶：20％；对位芳纶：8％；变性腈纶：72％。防静电长丝占A的百分比为1％。

实施例1-6和对比例1-3的ATPV值相对比、损毁长度数据见表1。

表1

注1：聚酰亚胺、间位芳纶、对位芳纶、变性腈纶的质量总和为100％，外加防静电纤维或纺纺静电长丝。聚酰亚胺为连云港奥神1.67dtX51mm黑色；间位芳纶为烟台泰和的13131.5dtX38mm；对位芳纶为烟台泰和的1414 2.2dtX51mm；变性腈纶为KANEKA的Protex-C1.7dtX38mm纤维；防静电纤维为涤纶基加炭型，7.34dtX38mm；防静电长丝为涤纶基加炭型，20d/3F。

注2：ATPV值：测试方法为ASTM F1959-2012。

ATPV值相对比：以对比例1的ATPV值除以实测每平方米克重的商为100％，其他实施例或对比例的ATPVA值除以实测每平方米克重的商相对于对比例1的百分比，数值越大表示同等平方米克重的ATPV值越高，防电弧性越好。

注3：续燃：测试方法为ASTM D6413-1999，单位为秒。

注4：损毁长度：测试方法为ASTM D6413-1999，单位为英寸(inch)。

以下为实施例1-6和对比例1-3的加工流程与基本工艺。

采用分纤维品种开松、分组混合制条，然后再分组搭条的多重混合方式，确保物理属性差异巨大的纤维能混合均匀，并确立最少搭条6000根的最低指标。逻辑图见附图1。

纤维混合：

针对实施例1，先将聚酰亚胺和变性腈纶开松并按30：50比例均匀混合后再与表1内相应比例的已经开松好的防静电纤维均匀混合，记为A；然后将间位芳纶和对位芳纶开松后按比例15：5均匀混合，记为B；然后将A或B分别用梳棉机制条，A、B纤维条每米克重的中心值和管理范围控制相同，再将A、B纤维条按照85：20的比例进行并条和梳条，2道电子式自调匀整，制成粗纱为止的搭条根数达到6000以上。接着采用紧密环锭纺工艺，制成Ne40/1粗细的单纱(1磅纱线有40个840码长度)。Z捻，捻度系数4.0。

针对实施例2～5和对比例1～3，先将聚酰亚胺、变性腈纶和防静电纤维开松并按表1内的相应比例均匀混合，记为A；让后将间位芳纶和对位芳纶开松后按表1内的相应比例均匀混合，记为B；然后将A或B分别用梳棉机制条，按照整数搭条的原则设定A、B条的中心每米克重的中心值和管理范围控制相同，最终保证各纤维的比例进行并条和梳条，2道电子式自调匀整，制成粗纱为止的搭条根数达到6000以上。接着采用紧密环锭纺工艺，制成Ne40/1粗细的单纱(1磅纱线有40个840码长度)。Z捻，捻度系数为4.0。

络筒、并纱、捻纱

将单纱通过络筒机的电容清纱器，将单纱粗节、细节等欠点剔除，纱线采用无结头空气接头工艺，卷绕成宝塔形筒纱。之后，在并纱机上将两个宝塔形筒纱的单纱同张力合并在一起，每根单纱通过光电式感应器，出现单股和超过2股时自动剪断。纱线采用无结头空气接头。将并好的纱卷绕成平行筒纱。再将平行筒纱在倍捻机上加捻，S捻，回捻85％。将捻好的双纱卷绕成1kg为单位的宝塔形筒子纱。

筒子纱染色

针对实施例1～5和对比例1～3，将宝塔形筒子纱按照筒子纱染色的卷绕角、松紧度、大小，重卷绕成有孔平行管筒纱。一律采用无结头空气接头，以下相同。然后将有孔平行管筒纱装入染缸，按照1：10的浴比进行染色。染料使用XL黄、XGL红和NGL兰阳离子染料，将变性腈纶染为黑色。40摄氏度时将提前溶化的染料液体加入，并加入2owf％促染剂，2摄氏度每分钟的速度升温，98摄氏度后保温90分钟，然后加入阳离子型或无离子型柔软剂1owf％，保温20分钟，然后通入冷水边循环边降温，并加入0.5owf％还原性洗涤剂，将浮色去除，然后通清水循环洗涤，水清后出缸。接下来使用120摄氏度热风机将纱线均匀烘干，并重卷绕为整经需要的宝塔形卷装。

整经、浆纱、制造、整理

针对实施例1～4和对比例1～3，按照化纤布料的常规工艺用筒子纱整经，浆纱的温度不超过150摄氏度。经密按照成品85根/英寸，纬纱按照73根/英寸配置。使用喷气织机按照2/1右斜的组织织造。实施例2～5和对比例1～3的导电丝方格按8mmX8mm交织。

下机产品按照化纤布料的常规工艺脱浆、中和、烘干、定型、拉幅和柔软、预缩等处理。面料的表面温度不超过155摄氏度，面料水洗收缩率控制在±2.5％范围以内。得到200±5克每平方米的成品面料。

针织面料

针对实施例5，在12针原机(每英寸有12根织针)上按照汗布组织进行编织，进行常规的定型和柔软、预缩整理。定型温度不超过155摄氏度，水洗收缩率控制在宽度-5.0％～+8％范围以内，长度收缩控制在0％～10％以内。

以上面料均按照NFPA 70E的要求制作防电弧服装。

无纺布

针对实施例6，按照表1内的比例将聚酰亚胺、变性腈纶按照20：20进行开松，再与开松好的防静电纤维均匀混合，记为A；然后将间位芳纶和对位芳纶开松后按比例50：10均匀混合，记为B；再将A与B按45：60的比例均匀混合，梳理成网并自调匀整，按照经纬向85度角交叉反复重叠，根据需要进行针刺加工，用130摄氏度热辊，100kg每米的线压强，3辊同压，形成120±5克每平方米的成品无纺布。调整针刺条件和热压条件，可以得到不同风格的无纺布，较紧密的无纺布可以直接作为织物使用或用作服装中间层；较疏松的可以以纤维混合物的形式作填充夹层使用，与阻燃面料或阻燃里料织物钉在一起接受电弧和阻燃实验，本实施例为较紧密无纺布，可以单独作为面料裁剪、缝制服装，单独接受防电弧实验。

实验结果见表1。结论如下：

(1)从实验结果可以看出实施例1～6的ATPV值相对比均比对比例1～3要高。实施例1～6均符合本发明的要求。

(2)实施例2与对比例3对比，实施例2含聚酰亚胺2％；对比例3不含聚酰亚胺，变性腈纶增加2％，为72％，芳纶的含量不变，另加的防静电长丝含量不变。实施例2的ATPV值相对比为114.43％，高于对比例3的105.31％。虽然聚酰亚胺的含量很少但效果明显。

(3)实施例3与对比例1对比，实施例3含聚酰亚胺15％,含间位芳纶20％；对比例1不含聚酰亚胺，间位芳纶增加15％，为35％，对位芳纶和变性腈纶的含量不变，另加防静电长丝含量不变。实施1的ATPV相对值为148.55％，远高于对比例1的100.00％，在所有实施例和对比例中为最佳。

(4)实施例3与对比例2对比，实施例3含聚酰亚胺15％,含对位芳纶10％；对比例2不含聚酰亚胺，对位芳纶增加15％，为25％，间位芳纶和变性腈纶的含量不变，另加防静电长丝含量不变。实施1的ATPV相对值为148.55％，远高于对比例2的96.20％，在所有实施例和对比例中为最佳。

(5)实施例6与实施例5相比，除外加的防静电组分外，两者的纤维比例完全相同，实施例6虽是紧密的无纺布，但相对于针织物而言，更为蓬松。实施例6的ATPV相对值为135.71％，高于实施例5针织物的120.00％。两者均符合本专利的要求。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种防电弧阻燃混合物，其特征在于：由聚酰亚胺、芳纶和变性腈纶和防静电组分组成；所述芳纶为对位芳纶、或对位芳纶和间位芳纶的混合物；聚酰亚胺、芳纶和变性腈纶占三种材料质量总和的百分比分别为聚酰亚胺：15％～40％；芳纶：10～60％；变性腈纶：20～55％；防静电组分占聚酰亚胺、芳纶、变性腈纶三者的质量总和的1％～5％。

2.根据权利要求1所述的防电弧阻燃混合物，其特征在于：所述混合物的存在形式为纤维混合物、纱线、织物或者服装中的一种或者其任意组合。

3.根据权利要求1所述的防电弧阻燃混合物，其特征在于：采用ASTM D6413-1999进行垂直燃烧测试，续燃时间低于2秒，损毁长度不超过6英寸。

4.根据权利要求1-3任一项所述的防电弧阻燃混合物，其特征在于：聚酰亚胺、芳纶和变性腈纶占三种材料质量总和的百分比分别为，聚酰亚胺：15％～40％；芳纶：30～60％；变性腈纶：20～55％。

5.根据权利要求4所述的防电弧阻燃混合物，其特征在于：聚酰亚胺、芳纶和变性腈纶占三种材料质量总和的百分比分别为，聚酰亚胺：15％～20％；芳纶：30～60％；变性腈纶：20～55％。

6.权利要求1-5任一所述防电弧阻燃混合物的制作方法，其特征在于：采用多种纤维分别开松、分组梳条、分组搭条的多重混合工艺，到粗纱为止总搭条数不低于6000根。

7.根据权利要求6所述的防电弧阻燃混合物的制作方法，其特征在于：先将聚酰亚胺和变性腈纶开松，并按比例均匀混合后，再与相应比例的已经开松好的防静电纤维均匀混合，记为A；

然后将间位芳纶和对位芳纶开松后按比例均匀混合，记为B；

然后将A或B分别用梳棉机制条，A、B纤维条每米克重的中心值和管理范围控制相同；再将A、B纤维条按照比例进行并条和梳条，2道电子式自调匀整，制成粗纱为止的搭条根数达到6000以上。

8.根据权利要求6所述的防电弧阻燃混合物的制作方法，其特征在于：先将聚酰亚胺、变性腈纶和防静电纤维开松并相应比例均匀混合，记为A；

然后将间位芳纶和对位芳纶开松后相应比例均匀混合，记为B；

然后将A或B分别用梳棉机制条，按照整数搭条的原则设定A、B条的中心每米克重的中心值和管理范围控制相同，最终保证各纤维的比例进行并条和梳条，2道电子式自调匀整，制成粗纱为止的搭条根数达到6000以上。

9.权利要求1-5任一所述防电弧阻燃混合物的制作方法，其特征在于：按照比例将聚酰亚胺、变性腈纶进行开松，再与开松好的防静电纤维均匀混合，记为A；

然后将间位芳纶和对位芳纶开松后按比例均匀混合，记为B；

再将A与B按比例均匀混合，梳理成网并自调匀整，按照经纬向85度角交叉反复重叠，根据需要进行针刺加工，用130摄氏度热辊，100kg每米的线压强，3辊同压，形成成品无纺布；

调整针刺条件和热压条件，得到不同风格的无纺布。